数字果树及其技术体系研究进展

果树是重要的农林植物。在万物智联时代,利用数字化、智能化、网络化技术建立数字果树技术体系,实现对果树生命、生产和生态复杂系统的高效感知、认知和智慧管控,对于果业实现数字化转型具有重要意义。该研究在数字植物技术范畴下,系统论述了数字果树的概念和内涵,提出了数字果树技术体系框架。重点在果树表型信息获取、环境数据获取、三维模型计算、数字育种、果树大数据和虚拟现实技术等方面综述了数字果树研究进展。从产业应用角度,综述了数字果树技术在树形管理、生长监测、种植管理、农技培训、品牌营销等方面应用效果和挑战。最后,展望了数字果树发展趋势、研究热点和技术突破方向,以期为数字果树的进一步发展提供思路与借鉴。     

晋西黄土区基于地形因子的土壤水分分异规律研究

以山西省吉县蔡家川小流域典型梁峁坡面为研究对象,在研究区共布设313个土壤水分监测点,用TDR测定土壤(0~30cm,30~60cm)水分,经克立格(kriging)插值得到了研究区土壤水分分布图,并与基于数字高程模型(DEM)提取的研究区域坡向、坡度、高程3个地形因子分布图叠加,生成土壤水分与地形因子相对应的数据库,用以分析坡面尺度地形因子对土壤水分的影响情况及基于地形因子的土壤水分分异规律。通过主成分分析得出:地形因子对土壤水分影响的次序依次为坡向>高程>坡度。通过对坡向和坡度聚类分析得出:影响土壤水分分异的坡向可分为两类,即292.5°~360°(0°)~112.5°(阴坡),112.5°~292.5°(阳坡);影响土壤水分分异的坡度分为:5°~20°,20°~35°两类。依据坡度和坡向的分类结果,分别拟合土壤水分和地形因子的函数关系,求出不同坡度、坡向土壤水分的关系系数:若假定坡度为5°~20°、坡向为阴坡时,土壤水分关系系数为1,则坡度为5°~20°、坡向为时阳坡时土壤水分关系系数为0.99,坡度20°~35°、坡向为阴坡时土壤水分关系系数是0.82,坡度20°~35°、坡向为阳坡时土壤水分关系系数为0.8。     

谷子杂交种与常规种光合和叶绿素荧光特性的比较

为了明确杂交谷的光合优势是否是其产量高于常规谷的一大主因,本研究于2013年对常规谷晋谷21号和杂交谷张杂谷5号的光合和叶绿素荧光特性进行比较。采用完全随机设计,每个品种种植5个小区,在拔节期和灌浆期分别测定各项光合指标。结果表明,在拔节期,张杂谷5号的净光合速率、PSⅡ实际光化学量子产量显著高于晋谷21号;但在灌浆期,张杂谷5号和晋谷21号之间的总叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、PSⅡ实际光化学量子产量、光化学淬灭参数和非光化学淬灭参数都存在显著差异。总体杂交谷在拔节期和灌浆期的光合性能高于常规谷。     

Mapping QTL of Fiber Yield and Quality Traits in F2 Populations of Chromosome Segment Substitution Lines from Gossypium hirsutum × Gossypium barbadense

In this study, F₂ populations from two chromosome segment substitution lines MBI7455 and MBI7358, were quantified using SSR to evaluate the parents' genotype and detect QTL related to fiber quality plus yield traits of cotton. Results show that the recurrent parent (CCRI45) hosted 96.70% and 95.60% of chromosome segment substitution in MBI7455 with 12 chromosome segments and in MBI7358 with 16 chromosome substitution segments of Gossypium barbadense, respectively. In the F₂ population, the average rate of chromosome substitution of the recurrent parent (CCRI45) was 96.44%, and the average segments of chromosome substitution of Gossypium barbadense was 13.42, with an average segments of homozygous donor chromosome value of 3.90. Analysis showed 19 fiber quality-related QTL with a phenotypic variance of between 2.52%-13.11% and seven yield traits-related QTL with a range of 2.93%-11.40% phenotypic variance, resulting in a total of 26 QTL. The CSSLs could be used to detect QTL for fiber yield and quality traits, which offer an important foundation for the cotton molecular-assisted breeding.     

4个国外接骨木属种质资源引种与生物学特性研究

为探讨4个接骨木品种在河南省郑州地区的引种表现及适应性,2015—2019年定期观测引种的‘金叶’、‘金羽’、‘花叶’、‘紫云’4个国外接骨木品种,采用层次分析法进行性状评价。研究结果表明,露地栽培中,引种的4个接骨木品种均可在郑州地区正常生长、开花、结果。4个接骨木品种均生长健壮,枝繁叶茂,花期较长,较耐低温。以观赏性、适应性、生长特性权重分配分别为0.4、0.3、0.3进行综合分析评价,综合分值表现为‘金叶’接骨木>‘花叶’接骨木>‘金羽’接骨木>‘紫云’接骨木。由此可见,4种接骨木均具有较高的观赏价值和适应性,可广泛用于郑州地区城市园林绿化和美化。     

挖坑机钻头螺旋面强度分析及结构参数探讨

经对挖坑机螺旋钻头的有限元计算分析，得出螺旋面的位移数据、应力分布规律及钻头易损部位。通过变换钻头结构参数，经模拟对比试验，找到影响强度的主要因素及参数的合理取值。计算值与实际相吻合。计算模型与方法切实可行，为挖坑机钻头的优化设计奠定了基础。     

红松人工林幼龄材与成熟材干缩性的比较

对红松人工林幼龄材与成熟材气干与全干时的干缩性能进行了测试和分析。结果表明：幼龄材与成熟材气干与全干时干缩系数相比，幼龄材的径向、弦向、体积干缩系数均大于成熟材；气干与全干时差异干缩都是成熟材小于幼龄材。在木材利用上尽量选择成熟材，以提高产品质量，实现较高的经济价值。     

施肥方式对沃柑果实产量和外观品质的影响

为验证沃柑测土配方施肥的效果,推进化肥减量增效,探究有机肥、中微量元素肥料与化肥配施对沃柑果实产量和外观品质的效应,在沃柑园设置随机区组小区精确试验,试验处理包括当地习惯施肥、测土配方推荐施肥、优化施肥、优化施肥兼叶面喷施0.2%硼酸、优化施肥兼叶面喷施0.05%钼酸铵、优化施肥兼叶面喷施4%硫酸镁。结果表明,测土配方推荐施肥相较于习惯施肥增产效果显著。在同等养分施用量的情况下,用有机肥代替部分化肥处理与全化肥处理比较产量无显著差异,但前者比后者增效4.03%。在土壤交换性镁贫乏的情况下,沃柑叶面施镁可以获得极显著而稳定的增产效果。在土壤不缺硼的情况下,叶面施硼可能无效。在土壤有效钼不足时沃柑叶面施钼能够增产,但连年施用效果不稳定。由此可见,伴随果实外观品质的提升,化肥减量增效在沃柑生产上是可行的;沃柑施肥的增产潜力较大,如果配方和选材得当,可以发挥更大效益。     

粉煤灰和聚丙烯酰胺固沙效果的风洞试验

寻找经济高效的固沙措施对于防治风沙危害具有重要意义。该文采用室内风洞试验,研究了不同粉煤灰施用率(10%,20%和30%)的固沙效果及在粉煤灰最佳施用率的基础上不同聚丙烯酰胺(PAM)施用率(0.05%和0.1%)对其的强化作用。试验研究结果表明,沙土施加粉煤灰后起动风速显著提高,施加PAM进一步小幅提高其起动风速;粉煤灰施用率为20%的沙土可以最有效地抵御8m/s净风和风沙流历时10min的吹蚀;施加粉煤灰的沙土在14m/s净风和风沙流历时10min的吹蚀条件下发生中度风蚀,其风蚀率随着粉煤灰施用率的增大而呈逐步降低的趋势;施加粉煤灰和PAM的沙土可以有效地抵御14m/s风沙流历时30min的吹蚀;从经济意义上考虑,推荐粉煤灰施用率为20%和PAM施用率为0.05%的用量水平处理用于风蚀防治。     

基于WebGIS和条码技术的土壤空间信息管理系统

针对精准农业土壤肥力诊断的需要,基于条码技术和WebGIS构建了针对土壤样品采集、化验和存储以及分析数据的空间管理与发布的松耦合系统。该系统基于条码技术对土壤样品采集、化验及存储等流程进行管理,基于WebGIS进行空间数据管理和发布,同时,基于Web Service技术实现数据同步,较好地解决了分布式系统中异构数据库数据的同步问题。应用实践表明,系统的设计思想和架构符合精准农业信息获取、信息管理的需要,同时,在大规模土壤调查、土壤监测领域也具有良好应用前景。